DE3621947C1

DE3621947C1 - High-pressure metering device for spraying out a liquid, in particular a polishing paste

Info

Publication number: DE3621947C1
Application number: DE3621947A
Authority: DE
Inventors: Egbert Hau
Original assignee: HAU SIMEX GIESSEREI GmbH
Current assignee: HAU SIMEX GIESSEREI GmbH
Priority date: 1986-06-30
Filing date: 1986-06-30
Publication date: 1987-11-26
Also published as: IT1215598B; US4787537A; GB2192030A; GB8715057D0; IT8721135A0; GB2192030B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hochdruckdosiervor richtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a high pressure metering device direction according to the preamble of claim 1.

Die im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebene bekannte Vor richtung (DE-PS 32 02 189) zeichnet sich neben ihrer kom pakten Bauweise vor allem durch ihre besondere Ventilein richtung aus, bei welcher der ortsfest angebrachten Ventil kugel die zusammen mit dem Zylinderelement verschiebbar an gebrachte Ventilplatte gegenübersteht, in der sich der Ven tilsitz für die Ventilkugel befindet. Infolge der Anbringung der Ventilplatte in dem eine relativ große Querschnitts flächengröße aufweisenden verschiebbaren Zylinderelement steht eine sehr große hydraulische Wirkfläche für die aus der Vorratskammer auszuspritzende Flüssigkeit zur Verfügung. Die durch Verschleiß eintretenden Veränderungen der Auflagen flächengröße zwischen Ventilsitz und Ventilkugel haben des halb bezogen auf die Gesamtgröße der hydraulischen Wirkfläche nur einen sehr geringen Einfluß auf den mit Hilfe der Spann kappe und der damit beaufschlagten Druckfeder einstellbaren Arbeits- und Ausspritzdruck der Vorrichtung, der daher vor teilhaft auch über längere Betriebszeiträume praktisch kon stant bleibt.The known in the preamble of claim 1 known direction (DE-PS 32 02 189) stands out next to your com compact design, especially thanks to its special valve direction in which the fixed valve ball slidably together with the cylinder element brought valve plate faces, in which the Ven seat for the valve ball. As a result of the attachment the valve plate in which a relatively large cross section area-sized sliding cylinder element stands out for a very large hydraulic effective area liquid to be sprayed out of the storage chamber. The changes in the wear and tear that occur due to wear surface area between valve seat and valve ball have the half based on the total size of the hydraulic effective area only a very slight influence on that with the help of the instep cap and the compression spring loaded with it Working and ejection pressure of the device, which is therefore before partly practically con even over longer periods of operation remains constant.

Bei der bekannten Vorrichtung ist die Ventilplatte zusammen mit der ihr anliegenden Spritzdüse mittels einer Haltemutter so an dem Zylinderelement befestigt, daß bei gewünschter Aus wechselung der Spritzdüse die Spannkappe, die sich daran ab stützende Druckfeder und die für die Spritzdüse und die Ventilplatte gemeinsame Haltemutter entfernt werden müssen, um die Spritzdüse schließlich herausnehmen zu können. Ab gesehen von dem hierfür notwendigen Arbeitsaufwand geht beim Lösen der Spannkappe die Einstellung der Ventileinrichtung verloren, die daher nach dem Auswechseln der Spritzdüse und der Wiederanbringung der vorerwähnten Vorrichtungsteile wieder auf den gewünschten Ausspritzdruck durch Einstellung der Federkraft mittels der Spannkappe justiert werden muß. Soll darüber hinaus bei der bekannten Vorrichtung das Kolben element mit der daran befestigten Ventilkugel ausgebaut wer den, beispielsweise um erforderlichenfalls eine verschleiß bedingte Auswechselung vornehmen zu können, so sind hierfür mehrere Schrauben zu lösen, um das in einem gesonderten Ge häusedeckel untergebrachte Kolbenelement zugänglich zu machen. Wartungsarbeiten an der an sich vorteilhaften bekannten Vor richtung erfordern daher auch wegen der Vielteiligkeit der bekannten Vorrichtung einen erheblichen Montage- und Zeit aufwand.In the known device, the valve plate is together with the adjacent spray nozzle using a retaining nut attached to the cylinder element so that when desired Change the spray nozzle to the clamping cap, which is attached to it supporting compression spring and that for the spray nozzle and the Valve plate common retaining nut need to be removed to finally be able to remove the spray nozzle. From seen from the workload required for this Loosen the clamping cap to adjust the valve device lost, therefore after replacing the spray nozzle and the reinstallation of the above-mentioned device parts back to the desired ejection pressure by setting the spring force must be adjusted using the clamping cap. In addition, the piston in the known device element with the valve ball attached to it the, for example to wear if necessary to be able to make conditional changes, this is for this loosen several screws to do this in a separate Ge to make the housing cover accommodated piston element accessible. Maintenance work on the known advantageous before direction therefore also require because of the multiplicity of known device a considerable assembly and time expenditure.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, aus gehend von der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung eine Hochdruckdosiervorrichtung bereitzustellen, bei der bei erheblich verringerter Teileanzahl die Wartungs- und Einstellarbeiten erleichtert sind.The present invention is based on the object going from that specified in the preamble of claim 1 Genus to provide a high pressure metering device maintenance and maintenance with a significantly reduced number of parts Adjustment work is made easier.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt durch die im Kenn zeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Durch die von der Spritzdüse unabhängige Festlegung der Ventil platte im Zylinderelement läßt sich die Spritzdüse ohne Be tätigung der Spannkappe auf einfache Weise herausnehmen und auswechseln, wodurch die Ventileinstellung vollständig er halten bleibt, d. h. Ventilplatte und Ventilkugel bleiben unverändert durch die mittels der Spannkappe eingestellte Druckfeder zusammengedrückt. Das Kolbenelement ist anstelle eines Gehäusedeckels durch die Spannkappe am Gehäuse be festigt, wodurch sich ein sehr einfacher Aufbau der er findungsgemäßen Vorrichtung ergibt. Lediglich durch Ab schrauben der Spannkappe vom Gehäuse lassen sich alle Teile der Ventileinrichtung und die ihr zugeordneten Elemente nach Art eines Austauschkopfes vom Gehäuse abnehmen und auf eben so einfache Art und Weise wieder am Gehäuse anbringen.The task is solved by the in the Kenn Drawing part of claim 1 specified features. By the valve is fixed independently of the spray nozzle plate in the cylinder element, the spray nozzle can be without loading actuation of the clamping cap in a simple manner and replace, which completes the valve setting holds, d. H. The valve plate and valve ball remain unchanged by the one set by means of the clamping cap Compression spring compressed. The piston element is in place of a housing cover through the clamping cap on the housing consolidates, resulting in a very simple structure of the he device according to the invention results. Only from Ab Unscrew the clamping cap from the housing, all parts the valve device and the elements assigned to it Remove the type of a replacement head from the housing and on level so easy to reattach to the case.

Vorzugsweise ist die Vorrichtung entsprechend Anspruch 2 aus gebildet. Hierbei wird in an sich bekannter Weise (DE-PS 32 02 189) im Zylinderelement ein Ringvorsprung vorgesehen, dem jedoch die Ventilplatte und die Spritzdüse von unter schiedlichen Seiten anliegen, wodurch auf einfache Weise sichergestellt ist, daß die Ventilplatte in ihrer Lage ver bleibt, wenn die Spritzdüse mittels der Überwurfmutter ent fernt wird.Preferably, the device is in accordance with claim 2 educated. Here, in a manner known per se (DE-PS 32 02 189) an annular projection is provided in the cylinder element, but the valve plate and the spray nozzle from below different sides fit, making it easy it is ensured that the valve plate ver in position remains when the spray nozzle is removed using the union nut is removed.

Mit Anspruch 3 wird eine besonders vorteilhafte Art der gleichzeitigen Befestigung des Kolbenelements und der Spann kappe am Gehäuse vorgeschlagen. Hierzu wird das Kolbenele ment, wie an sich bekannt (DE-PS 32 02 189), mit einem Flansch ausgerüstet, der drehfest am Gehäuse gehalten ist, jedoch ein Außengewinde besitzt, das auf charakteristische Weise mit dem Gehäuseaußengewinde, auf welches die Spannkappe auf geschraubt ist, übereinstimmt. Dadurch ist die Spannkappe zugleich Einstellglied für die Druckfeder und Befestigungs element für das Kolbenelement.With claim 3 is a particularly advantageous type of simultaneous attachment of the piston element and the instep proposed cap on the housing. For this, the Kolbenele ment, as known per se (DE-PS 32 02 189), with a flange equipped, which is held against rotation on the housing, however has an external thread that is characteristic with the external thread on which the clamping cap is screwed, matches. This is the tension cap at the same time adjusting element for the compression spring and fastening element for the piston element.

Eine für die Einstellung des Ausspritzdruckes besonders günstige Federcharakteristik der Druckfeder bei gleichzei tig kompakter Unterbringung derselben wird mit den Merkmalen des Anspruches 4 erreicht. One especially for setting the ejection pressure Favorable spring characteristic of the compression spring at the same time The more compact accommodation of the same is with the features of claim 4 achieved.

Hierbei ist es von Vorteil, die Maßnahme gemäß Anspruch 5 anzuwenden, weil dadurch ein Aneinanderliegen der federnden Windungen der Schraubendruckfeder durch einen Anschlag ver hindert wird.It is advantageous here that the measure according to claim 5 to apply, because it causes the resilient Ver turns of the helical compression spring by a stop is prevented.

Der den Ausspritzhubweg begrenzende Anschlag ist zweckmäßig entsprechend Anspruch 6 ausgebildet.The stop limiting the ejection stroke is expedient trained according to claim 6.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Ausführungsbei spiele darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigtThe invention is described below with reference to the embodiment games illustrating drawings explained in more detail. It shows

Fig. 1 eine teilweise im Längsschnitt und teilweise in aufgebrochener Seitenansicht dargestellte Hoch druckdosiervorrichtung und Fig. 1 is a partially in longitudinal section and partially in broken side view high pressure metering device and

Fig. 2 einen abgebrochenen Schnitt durch eine modifizierte Ausführungsform des Vorrichtungskopfes. Fig. 2 is a broken section through a modified embodiment of the device head.

Die Hochdruckdosiervorrichtung umfaßt im wesentlichen drei Baugruppen, nämlich das Gehäuse 1 mit zentrisch darin ange brachter Vorratskammer 2, die Druckluft-Kolben-Zylinder-Ein richtung, nachfolgend kurz Druckluftmotor genannt, mit dem ebenfalls zentrisch darin angebrachten und in die Vorrats kammer 2 hineinragenden Stößel 4 und die Ventileinrichtung 5 mit der daran befindlichen Spritzdüse 6. Zu der Vorratskammer 2 führt die Niederdruckleitung 7 für die dosiert aus der Spritzdüse 6 auszuspritzende Flüssigkeit. In der Niederdruck leitung befindet sich ein Rückschlagventil 8 und ein Absperr ventil 80. Der zylindrische Stößel 4 besitzt einen kleineren Durchmesser als die gleichachsig angeordnete und ebenfalls zylindrische Vorratskammer 2, damit der Stößel bei seiner tauchkolbenartigen Verdrängungsaktion berührungsfrei in die Vorratskammer 2 eintauchen kann. Nachfolgend werden nunmehr die mit den Bezugszahlen 1, 3 und 5 allgemein bezeichneten Baugruppen näher erläutert.The high-pressure metering device essentially comprises three assemblies, namely the housing 1 with the storage chamber 2 placed centrally therein, the compressed-air piston-cylinder device, hereinafter referred to as compressed air motor, with the plunger 4 also mounted centrally therein and protruding into the storage chamber 2 and the valve device 5 with the spray nozzle 6 located thereon. The low-pressure line 7 for the liquid to be sprayed out of the spray nozzle 6 leads to the storage chamber 2 . In the low pressure line there is a check valve 8 and a shut-off valve 80 . The cylindrical plunger 4 has a smaller diameter than the storage chamber 2 , which is also coaxial and also cylindrical, so that the plunger can dip into the storage chamber 2 without contact during its plunger-like displacement action. The assemblies generally designated by the reference numerals 1 , 3 and 5 will now be explained in more detail below.

Das dickwandige Gehäuse 1 besteht aus einem im Querschnitts umriß quadratischen Hauptkörper 9, der in seinem mittleren Bereich mit einem radialen Ringvorsprung 81 zur Lagerung des Stößels 4 versehen ist. An seinem vorderen stirnseitigen Ende trägt der Hauptkörper 9 einen mit der Hauptachse 17 der Hoch druckdosiervorrichtung konzentrischen axialen Ringvorsprung 82, dessen Funktion und Ausbildung weiter unten noch erläutert wird. Eine in die Vorratskammer 2 einmündende Querbohrung 14 dient der dichten Anbringung des Rückschlagventils 8 der Nie derdruckleitung 7. Am hinteren Ende des Hauptkörpers 9 be finden sich zwei axiale Ringvorsprünge 83 und 84, von denen der innere axiale Ringvorsprung 83 stirnseitig den inneren Anschlag 38 für den noch näher zu beschreibenden Druckluftmotor bildet, während der äußere axiale Ringvorsprung 84 ein Außen gewinde zum dichten Aufschrauben eines Druckluftzylinders 22 aufweist.The thick-walled housing 1 consists of a main body 9 with a square cross-section, which is provided in its central region with a radial annular projection 81 for mounting the tappet 4 . At its front end, the main body 9 carries an axial ring projection 82 concentric with the main axis 17 of the high-pressure metering device, the function and design of which will be explained further below. A opening into the storage chamber 2 transverse bore 14 is used for the tight attachment of the check valve 8 of the never derdruckleitung 7th At the rear end of the main body 9 be there are two axial ring projections 83 and 84 , of which the inner axial ring projection 83 forms the end face of the inner stop 38 for the pneumatic motor to be described in more detail, while the outer axial ring projection 84 has an external thread for tightly screwing on one Compressed air cylinder 22 .

Der Druckluftmotor 3 umfaßt im wesentlichen den Druckluft zylinder 22, einen darin abgedichtet axial verschiebbaren Druckluftkolben 36 und einen das äußere Ende des Druckluft zylinders 22 abschließenden Zylinderkopf 41. Der Zylinderkopf 41 besitzt wie das Gehäuse 1 im Querschnitt gesehen eine quadratische Umrißlinie und ist mit dem Hauptkörper 9 des Gehäuses 1 durch an den Ecken der quadratischen Umrißlinie angeordnete Schraubbolzen 85 lösbar verbunden. Der Zylinder kopf 41 greift mit einem mit der Hauptachse 17 konzentrischen Zylindervorsprung 86 in das äußere Ende des Druckluftzylinders 22 ein und ist gegenüber dem Druckluftzylinder 22 durch einen Dichtring 87 abgedichtet, der in eine Umfangsnut des Zylinder vorsprungs 86 eingelegt ist. The compressed air motor 3 essentially comprises the compressed air cylinder 22 , an axially displaceable compressed air piston 36 sealed therein and a cylinder head 41 which closes the outer end of the compressed air cylinder 22 . The cylinder head 41 , like the housing 1 seen in cross section, has a square outline and is detachably connected to the main body 9 of the housing 1 by bolts 85 arranged at the corners of the square outline. The cylinder head 41 engages with a concentric with the main axis 17 cylinder projection 86 in the outer end of the compressed air cylinder 22 and is sealed against the compressed air cylinder 22 by a sealing ring 87 which is inserted into a circumferential groove of the cylinder projection 86 .

Der Druckluftkolben 36 ist konzentrisch am hinteren Ende des Stößels 4 befestigt. Zu diesem Zweck ist der Stößel 4 mit einem Zapfenansatz 88 versehen, der durch eine Zentral bohrung des Druckluftkolbens 36 und durch dem Druckluft kolben von beiden Seiten anliegende Scheiben 89 und 90 hin durchgeführt ist, wobei eine auf ein Außengewinde des Zapfenan satzes 88 aufgeschraubte Mutter 91 die feste Verbindung zwi schen Stößel 4 und Druckluftkolben 36 herstellt. Der Stößel 4 ist am radialen Ringvorsprung 81 des Hauptkörpers 9 über eine Gleitlagerbuchse 26 axial verschiebbar gelagert. An seinem in die Vorratskammer 2 hineinreichenden Ende ist er von einer Nutringdichtung 30 umgeben, die einerseits dem Außenumfang des Stößels 4 und andererseits der Zylinderwandung der Vorratskammer 2 dicht anliegt. Die Nutringdichtung 30 stützt sich an dem radialen Ringvorsprung 81 ab und wird durch einen in die Zylinderwandung der Vorratskammer 2 ein gelassenen Sicherungsring 31 in ihrer Lage gehalten. Auf der der Nutringdichtung 30 abgelegenen Seite des radialen Ring vorsprungs 81 befindet sich eine Schraubendruckfeder 50, die in einen zwischen dem Stößel 4 und der Wandung des Haupt körpers 9 befindlichen Ringraum 92 eingelegt ist und sich einerseits mit Vorspannung an dem radialen Ringvorsprung 81 und andererseits am Druckluftkolben 36 abstützt.The compressed air piston 36 is concentrically attached to the rear end of the plunger 4 . For this purpose, the plunger 4 is provided with a pin extension 88 , which is carried out through a central bore of the compressed air piston 36 and through the compressed air piston from both sides washers 89 and 90 , with a nut 91 screwed onto an external thread of the Zapfenan set 88 the fixed connection between tappets 4 and compressed air piston 36 . The tappet 4 is axially displaceably mounted on the radial annular projection 81 of the main body 9 via a slide bearing bush 26 . At its end which extends into the storage chamber 2 , it is surrounded by a ring seal 30 which, on the one hand, lies tightly against the outer circumference of the tappet 4 and, on the other hand, against the cylinder wall of the storage chamber 2 . The groove ring seal 30 is supported on the radial ring projection 81 and is held in place by a retaining ring 31 left in the cylinder wall of the storage chamber 2 . On the side of the groove ring seal 30 of the radial ring projection 81 there is a helical compression spring 50 which is inserted into an annular space 92 located between the tappet 4 and the wall of the main body 9 and which on the one hand is preloaded on the radial ring projection 81 and on the other Compressed air piston 36 supports.

Der Hubweg des Druckluftkolbens 36 im Druckluftzylinder 22 wird einerseits durch den schon erwähnten inneren Anschlag 38 und andererseits durch einen einstellbaren äußeren An schlag 39 begrenzt. Der äußere Anschlag 39 wird von der Stirn fläche einer Schraubspindel 92 gebildet, die durch eine Zentralbohrung des Zylinderkopfes 41 hindurchgeführt und in ein Innengewinde 93 dieser Zentralbohrung eingeschraubt ist. Die Abdichtung der Schraubspindel 92 gegenüber der Zentral bohrung übernimmt ein in eine Umfangsnut 94 der Schraub spindel 92 eingelegter Dichtungsring 95. Am äußeren Ende der Schraubspindel 92 ist ein Rändelknopf 96 zur Drehbe tätigung der Schraubspindel 92 befestigt. In der einstell baren äußeren Grenzlage trifft die Mutter 91 bzw. die Stirn fläche des Zapfenansatzes 88 auf den äußeren Anschlag 39 auf. Diese Situation ist in Fig. 1 dargestellt, und zwar für den maximalen Hubweg des Druckluftmotors 3.The stroke of the compressed air piston 36 in the compressed air cylinder 22 is limited on the one hand by the already mentioned inner stop 38 and on the other hand by an adjustable outer stroke 39 . The outer stop 39 is formed by the end face of a screw 92 , which is passed through a central bore of the cylinder head 41 and is screwed into an internal thread 93 of this central bore. The sealing of the screw spindle 92 with respect to the central bore is carried out by a sealing ring 95 inserted into a circumferential groove 94 of the screw spindle 92 . At the outer end of the screw spindle 92 , a knurled button 96 for the rotary actuation of the screw spindle 92 is attached. In the adjustable outer limit position the nut 91 or the end face of the pin extension 88 on the outer stop 39 . This situation is shown in Fig. 1, namely for the maximum stroke of the air motor 3rd

Im Zylinderkopf 41 befindet sich eine Bohrung 97, an welche ein Druckluftzufuhrstutzen 43 angeschlossen ist. Die Bohrung 97 mündet im Druckraum 98 des Druckluftmotors 3, so daß die Druckluft auch in der in der Zeichnung dargestellten Anschlag stellung nahezu die gesamte Wirkfläche des Druckluftkolbens 36 zu Beginn des Arbeitshubes des Stößels 4 beaufschlagen kann. Ohne Drucklufteinwirkung verschiebt die Schraubendruckfeder 50 den Druckluftkolben 36 in die in Fig. 1 gezeigte Stellung. Hierbei ist der Stößel 4 im wesentlichen aus der Vorrats kammer 2 zurückgezogen, so daß diese über die Niederdrucklei tung 7 und das Absperrventil 80 sowie das Rückschlagventil 8 mit auszuspritzender Flüssigkeit gefüllt werden kann. Der Druckluftzufuhrstutzen 43 steht über eine Schwenkverschraubung 51 und eine daran angeschlossene Schlauchtülle 52 mit einer nichtgezeigten Druckluftquelle unter Zwischenschaltung eines manuell oder automatisch betätigten Steuerventils (ebenfalls nicht dargestellt), beispielsweise eines Magnetventils, in Verbindung.In the cylinder head 41 there is a bore 97 to which a compressed air supply connection 43 is connected. The bore 97 opens into the pressure chamber 98 of the compressed air motor 3 , so that the compressed air, even in the stop position shown in the drawing, can act on almost the entire active surface of the compressed air piston 36 at the beginning of the working stroke of the tappet 4 . Without the action of compressed air, the helical compression spring 50 displaces the compressed air piston 36 into the position shown in FIG. 1. Here, the plunger 4 is essentially withdrawn from the storage chamber 2 , so that this device via the Niederdrucklei 7 and the check valve 80 and the check valve 8 can be filled with liquid to be ejected. The compressed air supply connection 43 is connected via a swivel screw connection 51 and a hose nozzle 52 connected thereto to a compressed air source, not shown, with the interposition of a manually or automatically operated control valve (also not shown), for example a solenoid valve.

Zur Erläuterung der Ventileinrichtung 5 wird nunmehr auf den vorderen Bereich der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung Bezug genommen. An der Auslaßseite der Vorratskammer 2 be findet sich ein hutförmiges Kolbenelement 60, das praktisch den Deckel des Gehäuses 1 bildet und zu diesem Zweck mit ei nem axialen Ringvorsprung 99 bis zum Anschlag an eine durch den axialen Ringvorsprung 82 des Hauptkörpers 9 gebildeten Ringstufe in den Hauptkörper 9 koaxial mit der Hauptachse 17 eingeführt ist. Der axiale Ringvorsprung 99 umgibt einen mit der Vorratskammer 2 durchmessergleichen und die Vor ratskammer nach vorn fortsetzenden Zylinderraum, der ein Bestandteil der Vorratskammer 2 ist. Die Abdichtung nach außen übernimmt ein Dichtungsring 13, der in eine Umfangs nut des axialen Ringvorsprunges 99 eingelegt ist und dem axialen Ringvorsprung 82 des Hauptkörpers 9 anliegt.To explain the valve device 5 , reference is now made to the front area of the device shown in the drawing. On the outlet side of the storage chamber 2 there is a hat-shaped piston element 60 which practically forms the cover of the housing 1 and for this purpose with egg nem axial ring projection 99 until it stops at an annular step formed by the axial ring projection 82 of the main body 9 in the main body 9 is introduced coaxially with the main axis 17 . The axial ring projection 99 surrounds a cylinder chamber with the same diameter as the storage chamber 2 and the cylinder chamber which continues forward and is part of the storage chamber 2 . Sealing to the outside is carried out by a sealing ring 13 , which is inserted into a circumferential groove of the axial ring projection 99 and bears against the axial ring projection 82 of the main body 9 .

Das Kolbenelement 60 besitzt einen sich in radialer Richtung erstreckenden Flansch 61, welcher der Stirnfläche des axialen Ringvorsprungs 82 anliegt und dessen Außendurchmesser be sitzt. Der axiale Ringvorsprung 82 ist mit einem Außengewinde 74 versehen, dem ein Außengewinde 100 an der Außenumfangs fläche des Flansches 61 entspricht. Die Außengewinde 74 und 100 sind so vorgesehen, daß sich in der in Fig. 1 gezeigten Montagelage der Teile der Gewindegang unmittelbar fortsetzt. Im axialen Ringvorsprung 82 befindet sich mindestens ein Zylinderstift 62, der in eine entsprechende Bohrung des Flan sches 61 eingreift und damit das Kolbenelement 60 verdrehungs sicher am Gehäuse festlegt.The piston element 60 has a flange 61 which extends in the radial direction and which abuts the end face of the axial annular projection 82 and whose outer diameter is seated. The axial ring projection 82 is provided with an external thread 74 , which corresponds to an external thread 100 on the outer peripheral surface of the flange 61 . The external threads 74 and 100 are provided so that in the assembly position of the parts shown in Fig. 1 the thread continues immediately. In the axial ring projection 82 there is at least one cylinder pin 62 which engages in a corresponding bore of the flange 61 and thus fixes the piston element 60 against rotation on the housing.

Das Kolbenelement 60 trägt an einem mit der Hauptachse 17 konzentrischen Vorsprung 63 eine damit fest verbundene Ven tilkugel 64, die beispielsweise aus einem verschleißarmen Hartmetall hergestellt ist. Am Außenumfang des Kolbenelements 60 ist ein als Nutring ausgebildeter Dichtungsring 65 ange bracht, der als Kolbenring und nach Art einer Lippendichtung selbstabdichtend wirkt. An dem Kolbenelement 60 ist ein Zylinderelement 68 axial verschiebbar geführt, welches eine zylindrische Innenbohrung aufweist, in die das Kolbenelement 60 unter Zwischenlage des Dichtungsringes 65 eingreift. Die zylindrische Innenbohrung im Zylinderelement 68 verengt sich nach einem konischen Übergangsbereich auf eine weitere Zylinder bohrung kleineren Durchmessers, deren äußeres Ende durch einen Ringvorsprung 70 markiert ist. Dem Ringvorsprung 70 liegt eine Ventilplatte 69 an, deren Ventilöffnung mit ihrer inneren Kante einen Ventilsitz für die Ventilkugel 64 bildet. An die Ventilöffnung schließt sich eine von dem Ringvorsprung 70 begrenzte Durchgangsbohrung 77 an, welche unmittelbar zur Spritzdüse 6 führt.The piston element 60 carries on a concentric with the main axis 17 projection 63 a Ven tilkugel 64 firmly connected thereto, which is made for example from a low-wear hard metal. On the outer circumference of the piston element 60 is formed as a sealing ring sealing ring 65 is introduced , which acts as a piston ring and in the manner of a lip seal self-sealing. On the piston element 60 , a cylinder element 68 is axially displaceably guided, which has a cylindrical inner bore into which the piston element 60 engages with the sealing ring 65 interposed. The cylindrical inner bore in the cylinder element 68 narrows after a conical transition area to another cylinder bore of smaller diameter, the outer end of which is marked by an annular projection 70 . A valve plate 69 bears against the annular projection 70 , the valve opening of which forms a valve seat for the valve ball 64 with its inner edge. The valve opening is adjoined by a through hole 77 delimited by the annular projection 70 , which leads directly to the spray nozzle 6 .

Auf die Außengewinde 100 und 74 ist eine Spannkappe 75 auf geschraubt, welche zu diesem Zweck einen Hülsenansatz 101 mit durchgehendem Innengewinde besitzt. Das Zylinderelement 68 und die Spannkappe 75 begrenzen einen hohlzylinderförmigen Ringraum 102, in welchem eine Schraubendruckfeder 76 mit Radialspiel sowohl zum Zylinderelement 68 als auch zur Spann kappe 75 angeordnet ist. Die Schraubendruckfeder stützt sich mit Vorspannung ab, einerseits an einem nach innen gerichteten Ringvorsprung 103 der Spannkappe 75 und andererseits an ei nem nach außen gerichteten Ringvorsprung 104 des Zylinder elements 68. Der Ringvorsprung 104 besitzt mit seinem Außen umfang Radialspiel gegenüber der ihm zugekehrten Innen wandung der Spannkappe 75 und trägt zur Führung und Zen trierung des Zylinderlements 68 am Kolbenelement bei. Es ist ersichtlich, daß durch mehr oder weniger weites Aufschrauben der Spannkappe 75 auf die Außengewinde 74, 100 die Spannung der Schraubendruckfeder 76 und damit deren Kraft eingestellt werden kann.A clamping cap 75 is screwed onto the external threads 100 and 74 , which for this purpose has a sleeve extension 101 with a continuous internal thread. The cylinder member 68 and the clamping cap 75 define a hollow cylindrical annular space 102 in which a helical compression spring 76 is arranged both radial clearance to the cylinder member 68 and cap 75 with the instep. The helical compression spring is supported with pretension, on the one hand on an inwardly directed annular projection 103 of the clamping cap 75 and on the other hand on an outwardly directed annular projection 104 of the cylinder element 68 . The ring projection 104 has with its outer circumferential radial play relative to the inner wall of the clamping cap 75 facing it and contributes to the guidance and Zen tration of the cylinder element 68 on the piston element. It can be seen that the tension of the helical compression spring 76 and thus its force can be adjusted by screwing the tensioning cap 75 more or less far onto the external threads 74 , 100 .

Ebenso wie die Ventilkugel 64 kann auch die Ventilplatte 69 aus einem sehr harten Werkstoff hergestellt sein, wie bei spielsweise aus einer Titanlegierung oder aus Wolframkarbid. Der von dem Kolbenelement 60, dem Zylinderelement 68 und der Ventilplatte 69 begrenzte Raum steht mit der Vorrats kammer 2 über durch das Kolbenelement 60 hindurchgeführte Bohrungen 78 in Verbindung. Es ist ersichtlich, daß durch entsprechende Schraubbewegungen der Spannkappe 75 die Schrau bendruckfeder 76 mehr oder weniger gespannt wird, so daß die Andruckkraft zwischen der Ventilplatte 69 und der Ventilkugel 64 einstellbar ist. Auf diese Weise läßt sich der Ausspritzdruck der Vorrichtung exakt einstellen. Der eingestellte Ausspritzdruck wird dann erreicht, wenn der auf die um die Kugelsitzfläche verminderte Querschnitts fläche der Zylinderbohrung des Zylinderelements 68 einwirken de Flüssigkeitsdruck größer ist als die Summe aus der ein gestellten Federkraft der Schraubendruckfeder 76 und der Reibung an den gleitenden Flächen.Like the valve ball 64 , the valve plate 69 can also be made from a very hard material, such as from a titanium alloy or from tungsten carbide. The space delimited by the piston element 60 , the cylinder element 68 and the valve plate 69 is in communication with the storage chamber 2 via bores 78 passed through the piston element 60 . It can be seen that the screw compression spring 76 is more or less tensioned by appropriate screw movements of the clamping cap 75 , so that the pressing force between the valve plate 69 and the valve ball 64 is adjustable. In this way, the ejection pressure of the device can be set exactly. The set ejection pressure is reached when the acting on the reduced cross-sectional area of the cylindrical bore of the cylinder bore of the cylinder element 68 de liquid pressure is greater than the sum of the set spring force of the helical compression spring 76 and the friction on the sliding surfaces.

Am äußeren Ende des Zylinderelements 68 befindet sich ein Außengewindeansatz 105, auf welchen eine Überwurfmutter 106 aufgeschraubt ist, die die Spritzdüse 6 unter Zwischenlage eines Dichtungsrings 107 an die der Ventilkugel 64 abgele genen Seite des Ringvorsprungs 70 andrückt. Die Überwurf mutter 106 reicht durch eine Frontöffnung 108 (Fig. 2) der Spannkappe 75 hindurch. Die Frontöffnung 108 wird von dem Ringvorsprung 103 definiert.At the outer end of the cylinder member 68, a male threaded neck 105, on which a nut 106 is screwed is provided on which the valve ball presses the spray nozzle 6 with the interposition of a sealing ring 107 64 Derived genes side of the annular projection 70th The union nut 106 extends through a front opening 108 ( FIG. 2) of the clamping cap 75 . The front opening 108 is defined by the ring projection 103 .

Durch Anbringung der Ventilplatte 69 auf der Innenseite des Ringvorsprungs 70 und Anbringung der Spritzdüse 6 auf der Außenseite dieses Ringvorsprungs 70 läßt sich die Spritzdüse 6 ohne Beeinflussung der Einstellung der Ventileinrichtung 5 durch Abschrauben der Überwurfmutter 106 entfernen und ge wünschtenfalls auswechseln. Es ist auch ersichtlich, daß der gesamte Kopfbereich der Vorrichtung durch Abschrauben der Spannkappe 75 abgenommen werden kann. Wenn die Spannkappe 75 ausgehend von der in Fig. 1 gezeigten Lage der Teile ab geschraubt wird, so verbleibt das Kolbenelement 60 zunächst noch in seiner gezeigten Lage, weil es von dem Zylinder stift 62 daran gehindert wird, sich beim Abschrauben der Spannkappe 75 mitzudrehen. Erst wenn die Spannkappe 75 von dem Außengewinde 74 des axialen Ringvorsprungs des Haupt körpers 9 abgeschraubt ist, und der Hülsenansatz 101 nur noch das Außengewinde 100 erfaßt, läßt sich der Vor richtungskopfbereich einschließlich des Kolbenelements 60 von dem Gehäuse 1 abziehen. Bei der Wiedermontage des Kopfes wird zunächst das Kolbenelement 60 auf das Gehäuse 1 bis zum Anschlag benachbarter Flächen aufgesteckt, wonach die Spannkappe 75 aufgeschraubt wird.By attaching the valve plate 69 on the inside of the ring projection 70 and attaching the spray nozzle 6 on the outside of this ring projection 70 , the spray nozzle 6 can be removed without influencing the setting of the valve device 5 by unscrewing the union nut 106 and, if desired, exchanged. It can also be seen that the entire head region of the device can be removed by unscrewing the clamping cap 75 . If the clamping cap 75 is unscrewed starting from the position of the parts shown in FIG. 1, the piston element 60 initially remains in the position shown because it is prevented by the cylinder pin 62 from rotating when the clamping cap 75 is unscrewed. Only when the clamping cap 75 is unscrewed from the external thread 74 of the axial annular projection of the main body 9 , and the sleeve extension 101 only detects the external thread 100 , can the device head region including the piston element 60 be removed from the housing 1 . When the head is reassembled, the piston element 60 is first pushed onto the housing 1 up to the stop of adjacent surfaces, after which the clamping cap 75 is screwed on.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel tritt bei entsprechender Auslegung und Einstellung der Schraubendruck feder 76 eine Hubwegbegrenzung für das Zylinderelement 68 dann ein, wenn die Windungen der Schraubendruckfeder 76 an einanderliegen, d. h. nach Zurücklegen des vollen Kompressi onsweges der Schraubendruckfeder. Bei dem Ausführungsbei spiel gemäß Fig. 2 ist dagegen das Zylinderelement 68 so aus gebildet, daß es radial an das innere Ende des Außengewinde ansatzes 105 anschließend eine Ringschulter 109 aufweist, die beim Ausspritzvorgang den Hubweg des Zylinderelements 68 da durch begrenzt, in dem sie auf den in ihrem Bewegungsweg liegenden Ringvorsprung 103′ der Spannkappe 75′ auftrifft. Die Bemessung der zusammenwirkenden Teile kann dabei so vor genommen sein, daß die Ringschulter 109 auf den Ringvorsprung 103′ bereits auftrifft, bevor die Schraubendruckfeder 76 vollständig zusammengedrückt ist.In the embodiment shown in Fig. 1 occurs with a corresponding design and setting of the helical compression spring 76, a stroke travel limitation for the cylinder element 68 when the turns of the helical compression spring 76 are against each other, ie after covering the full compression onsweges the helical compression spring. In the Ausführungsbei of FIG game. 2, the cylinder member on the other hand 68 is formed in such a way that it approach radially on the inner end of the external thread 105 then has an annular shoulder 109 which in the ejection operation of the stroke of the cylinder member 68 as by limited, in which it at the ring projection 103 'lying in its path of movement meets the clamping cap 75 '. The dimensioning of the interacting parts can be taken before that the annular shoulder 109 on the annular projection 103 'already hits before the helical compression spring 76 is fully compressed.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung wird ausgehend von der in Fig. 1 dargestellten Lage der Bauteile nachfolgend beschrie ben. Die Vorratskammer 2 wird über die Niederdruckleitung 7 und die Ventile 80 und 8 beispielsweise mit Polierpaste ge füllt, wobei anfänglich für eine entsprechende Entlüftung der Vorratskammer 2 zu sorgen ist. Die Füllung der Vorrats kammer 2 erfolgt einschließlich aller mit ihr in Verbindung stehenden Bohrungen und Räume, d. h. bis zur Ventilplatte 69. Im nachfolgenden Betriebszustand steht in der Niederdruck leitung 7 die Polierpaste stets mit etwa gleichbleibendem Vordruck an. Wird nun Druckluft zum Druckluftmotor 3 zuge führt, so verschiebt diese den Druckluftkolben 36 nach links, wobei der Stößel 4 in die Vorratskammer 2 eintaucht. Wegen der Inkompressibilität der Polierpaste baut sich in der Vor ratskammer 2 sehr rasch ein sehr hoher Druck auf, dessen Höhe von dem Flächenübersetzungsverhältnis der Wirkflächen am Druckluftkolben 36 und Stößel 4 und von der Luftdruckhöhe ab hängig ist.The operation of the device is described below based on the position of the components shown in Fig. 1 ben. The storage chamber 2 is filled via the low-pressure line 7 and the valves 80 and 8, for example, with polishing paste, initially ensuring that the storage chamber 2 is adequately vented. The filling of the storage chamber 2 takes place including all the holes and rooms connected with it, ie up to the valve plate 69 . In the following operating state, the polishing paste is always in the low-pressure line 7 with an approximately constant pre-pressure. If compressed air now leads to the compressed air motor 3 , it moves the compressed air piston 36 to the left, the plunger 4 being immersed in the storage chamber 2 . Because of the incompressibility of the polishing paste, a very high pressure builds up very quickly in the storage chamber 2 , the height of which depends on the area ratio of the effective areas on the compressed air piston 36 and plunger 4 and on the air pressure level.

Übersteigt der hohe Druck der Polierpaste in der Vorratskammer 2 die eingestellte Federkraft der Schraubendruckfeder 76 und die dem gegenüber sehr viel kleinere Reibungskraft an den Gleitflächen, so verschiebt sich das Zylinderelement 68 nach links, wobei sich die Ventilplatte 69 von der ortsfest ver bleibenden Ventilkugel 64 abhebt, so daß die Durchgangsbohrung 77 in der Ventilplatte 69 freigegeben wird. Die Polierpaste spritzt jetzt aus der Spritzdüse 6 aus, bis der Druckluft kolben 36 seinen inneren Anschlag 38 erreicht. Unmittelbar danach fällt der Druck in der Vorratskammer 2 rasch ab, so daß die Federkraft der Schraubendruckfeder 76 wieder größer wird als die von der in der Vorratskammer 2 verbleibenden Restpaste auf das Zylinderelement 68 ausgeübte Kraft, vermehrt um die an den Gleitflächen auftretende Reibungskraft. Daher verschiebt nun die Schraubendruckfeder 76 das Zylinderelement 68 wieder nach rechts, bis die Ventilplatte 69 dicht auf die Ventilkugel 64 auftrifft. Wird nunmehr die Druckluftzufuhr unterbrochen und die Druckluftzufuhrleitung entlüftet, ver schiebt die Schraubendruckfeder 50 des Druckluftmotors 3 den Druckluftkolben 36 nach rechts bis an seinen äußeren An schlag 39. Dabei fällt der Druck in der Vorratskammer 2 noch weiter ab auf einen Wert unterhalb des in der Niederdruck leitung 7 herrschenden Druckes. Infolge dessen öffnet sich das Rückschlagventil 8 und die Paste strömt in die Vorrats kammer 2 nach Maßgabe der Austauchbewegung des Stößels 4 nach. If the high pressure of the polishing paste in the storage chamber 2 exceeds the set spring force of the helical compression spring 76 and the much smaller frictional force on the sliding surfaces, the cylinder element 68 moves to the left, the valve plate 69 lifting off from the stationary valve ball 64 , so that the through hole 77 is released in the valve plate 69 . The polishing paste now squirts out of the spray nozzle 6 until the compressed air piston 36 reaches its inner stop 38 . Immediately afterwards, the pressure in the storage chamber 2 drops rapidly, so that the spring force of the helical compression spring 76 again becomes greater than the force exerted on the cylinder element 68 by the residual paste remaining in the storage chamber 2 , increased by the frictional force occurring on the sliding surfaces. Therefore, the helical compression spring 76 now shifts the cylinder element 68 to the right again until the valve plate 69 hits the valve ball 64 tightly. If the compressed air supply is now interrupted and the compressed air supply line is vented, the helical compression spring 50 of the compressed air motor 3 pushes the compressed air piston 36 to the right up to its outer stop 39 . The pressure in the storage chamber 2 drops even further to a value below the pressure prevailing in the low-pressure line 7 . As a result, the check valve 8 opens and the paste flows into the storage chamber 2 in accordance with the movement of the plunger 4 after.

Damit steht die Hochdruckdosiervorrichtung für den nächsten Arbeitszyklus zur Verfügung. Bei Aufbau des Druckes in der Vorratskammer 2 durch den eintauchenden Stößel 4 schließt das Rückschlagventil 8 die Niederdruckleitung ab.The high-pressure dosing device is now available for the next work cycle. When the pressure in the storage chamber 2 builds up through the immersing plunger 4 , the check valve 8 closes off the low-pressure line.

Der Hubweg des Stößels 4 beim Arbeitshub und damit die Dosiermenge der auszuspritzenden Polierpaste hängt ab von der Einstellung der Schraubspindel 92 bzw. des daran ange brachten äußeren Anschlags. In Fig. 1 ist die Lage der Teile für einen maximalen Hubweg des Stößels 4 und damit für eine maximale Dosiermenge dargestellt. Sollen Hubweg des Stößels 4 und Dosiermenge verringert werden, wird die Schraubspindel weiter in den Zylinderkopf 41 hineingeschraubt, wodurch sich der äußere Anschlag 39 nach links verlagert.The stroke of the plunger 4 during the working stroke and thus the dosing amount of the polishing paste to be sprayed depends on the setting of the screw spindle 92 or the external stop attached to it. In Fig. 1, the position of the parts for a maximum stroke of the plunger 4 and thus for a maximum dosage amount is shown. If the stroke of the plunger 4 and the metered quantity are to be reduced, the screw spindle is screwed further into the cylinder head 41 , as a result of which the outer stop 39 is shifted to the left.

Claims

1. High-pressure metering device for spraying out a liquid, in particular a polishing paste

- With a housing which has a storage chamber, a spring-loaded, stroke-adjustable compressed air piston-cylinder device with a plunger which can be moved into the storage chamber, a storage device which closes the storage chamber from a spray nozzle and is controlled by the pressure in the storage chamber, and one which leads to the storage chamber Never has a pressure line with a check valve,
with a piston element fixedly attached to the housing, which limits the storage chamber on its outlet side assigned to the spray nozzle and a valve ball of the valve device attached to the side of the piston element facing away from the storage element,
with a cylinder element which is displaceably mounted on the piston element with the interposition of a sealing ring,
with a valve plate which interacts with the valve ball and closes the cylinder element, the valve plate having a valve seat opposite the valve ball and adjoining a through bore,
with a spray nozzle, which is arranged downstream of the valve plate in the spray direction and is fixed to the cylinder element,
- With a compression spring which is arranged between a clamping cap screwed onto the outside of the housing and the cylinder element and presses the valve plate onto the valve ball, and
- With holes that connect the limited by the piston element, the cylinder element and the valve plate space with the storage chamber through the piston element through, finally the axes of symmetry of the Ventileinrich device, the housing, the storage chamber, the compressed air piston-cylinder device and of the tappet are aligned, and the center of the valve ball is on this axis of symmetry,

characterized in that the spray nozzle ( 6 ) is detachably connected to the cylinder element by a screw connection ( 105 , 106 ), and through a front opening ( 108 ) of the tensioning cap ( 75 ) can be removed from the cylinder element without affecting the setting of the valve device, and in that the Fastening of the piston element ( 60 ) on the housing ( 1 ) through the valve device ( 5 ) enclosing the clamping cap ( 75 ) when screwing the clamping cap on the housing.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that - as known per se - on an annular projection ( 70 ) of the cylinder element ( 68 ) adjacent valve plate ( 69 ) on the valve ball ( 64 ) facing side of the annular projection ( 70 ) is arranged , while the spray nozzle on the Ven tilkugel ( 64 ) remote side of the ring projection ( 70 ) is arranged and is held by a union nut ( 106 ) which is screwed onto an external thread attachment ( 105 ) of the cylinder element ( 68 ).

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the piston element ( 60 ), which - as is known per se - with a flange ( 61 ) located thereon in a rotationally fixed manner on the housing ( 1 ), on its flange ( 61 ) has an external thread ( 100 ), which corresponds to the external thread ( 74 ) of the housing, onto which the clamping cap ( 75 ) can be screwed, and immediately adjoins the thread course when the flange ( 61 ) and housing ( 1 ) are in contact.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cylinder element ( 68 ) and the clamping cap ( 75 ) a hollow cylindrical annular space ( 102 ) limit zen, in which the compression spring designed as a helical compression spring ( 76 ) is arranged, which bears on the one hand an inwardly directed ring projection ( 103 ) of the clamping cap ( 75 ) and on the other hand an outwardly directed ring projection ( 104 ) of the cylinder element ( 68 ).

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the ejection stroke of the cylinder element ( 68 ) is limited by an effective stop before reaching the full compression path of the helical compression spring ( 76 ).

6. The device according to claim 5, characterized in that the stop is formed by the annular projection ( 103 ') of the clamping cap ( 75 ').